Доклад: Химико-аналитические свойства ионов d-элементов
Доклад: Химико-аналитические свойства ионов d-элементов
Ионы d-элементов 1В группы
Реакции
обнаружения ионов меди Сu2+
Действие
группового реагента H2S. Сероводород образует в подкисленных
растворах солей меди черный осадок сульфида меди (II)CuS:
CuSO4 + H2S = CuS + H2SO4,
Cu2+ + H2S = CuS + 2H+.
Действие
гидроксида аммония NH4OH. Гидроксид аммония NH4OH, взятый
в избытке, образует с солями меди комплексный катион тетраамминмеди (II)
интенсивно-синего цвета:
CuSO4 + 4NH4OH = [Cu(NH3)4]SO4
+ 4Н2O,
Сu2+
+ 4NH4OH = [Cu(NH3)4]+ + 4Н2О.
Реакции
обнаружения ионов серебра Ag+
Действие
группового реагента НС1. Соляная кислота образует с растворами солей Ag+
практически нерастворимый в воде белый осадок хлорида серебра AgCl:
Ag+ + Cl- = AgCl.
Обнаружение
катиона серебра. Соляная кислота и растворы ее солей (т. е. хлорид-ионы Сl-)
образуют с растворами солей Ag+ практически нерастворимый в воде
белый осадок хлорида серебра AgCl, который хорошо растворяется в избытке
раствора NH4OH; при этом образуется растворимая в воде комплексная
соль серебра хлорид диамминсеребра. При последующем действии азотной кислоты
комплексный ион разрушается и хлорид серебра снова выпадает в осадок (эти
свойства солей серебра используются для его обнаружения):
AgNO3 + НСl =
AgCl + HNO3,
AgCl
+ 2NH4OH = [Ag(NH3)2]Cl + 2Н2О,
[Ag(NH3)2]Cl + 2HNO3 = AgCl + 2NH4NO3.
Ионы d-элементов IIB группы
Реакции
обнаружения ионов цинка Zn
Действие
группового реагента (NH4)2S. Сульфид аммония образует с
солями цинка белый осадок сульфида цинка ZnS:
ZnCl2 + (NH4)2S = ZnS + 2NH4Cl,
Zn2+ + S2- = ZnS.
Действие
гидроксидов щелочных металлов. Растворы гидроксидов щелочных металлов (NaOH,
КОН) осаждают из водных растворов солей Zn2+ осадок гидроксида цинка
Zn(OH)2 белого цвета, проявляющий амфотерные свойства. В избытке
щелочи осадок растворяется с образованием бесцветного раствора комплексной соли
тетрагидроксоцинката натрия Na2[Zn(OH)4]:
ZnCl2 + 2NaOH = Zn(OH)2 + 2NaCl,
Zn(OH)2 + 2NaOH = Na2[Zn(OH)4].
Ионы d-элементов VIB группы
Реакции
обнаружения ионов Сr3+
Действие
группового реагента (NH4)2S. Из водного раствора сульфид
аммония осаждает катион хрома Сг3+ в виде гидроксида Сг(ОН)3
за счет полного гидролиза сульфида хрома (III):
Действие
гидроксидов щелочных металлов. Гидроксиды щелочных металлов (NaOH, КОН)
осаждают из растворов солей Сг3+ сине-зеленого цвета гидроксид хрома
Сг(ОН)3 серо-зеленого цвета, обладающий амфотерными свойствами:
СгС13
+ 3NaOH = Сг(ОН)3 + 3NaCl.
Избыток
NaOH растворяет осадок с образованием изумрудно-зеленого раствора комплексной
соли гексагидроксохрома (III) натрия:
Сг(ОН)3
+ 3NaOH = Na3[Сг(ОН)6].
Действие
пероксида водорода Н2О2 в щелочной среде. Пероксид
водорода Н2O2 в щелочной среде окисляет соли хрома (III)
в хромат-ионы СгО42- желтого цвета:
2Na3[Сr(ОН)6] + 3Н2O2 = 2Na2CrO4
+ 8H2O + 2NaOH.
Ионы d-элементов VIIB группы
Реакции
обнаружения ионов марганца Мn2+
Действие
группового реагента (NH4)2S. Сульфид аммония образует в
растворах солей Мn2+ осадок сульфида марганца бледно-розового
(телесного) цвета:
MnSO4 + (NH4)2S = MnS + (NH4)2SO4,
Mn2+ + S2- = MnS.
Действие
гидроксидов щелочных металлов. Растворы гидроксидов щелочных металлов (NaOH,
КОН) образуют с растворами солей Мn2+ (растворы солей Мn2+
имеют бледно-розовый цвет) белый осадок гидроксида марганца (II) Мn(ОН)2,
растворимый в кислотах, но не растворимый в щелочах:
МnС13
+ 2NaOH = Мn(ОН)2 + 2NaCl.
Осадок
Мn(ОН)2 кислородом воздуха постепенно окисляется до бурого
оксида-гидроксида марганца (IV) МnО(ОН)2, который также легко
образуется при окислении растворов Mn2+ пероксидом водорода Н2Сl2:
Мn(ОН)2
+ Н2O2 = MnO(OH)2 + Н2O.
Ионы d-элементов VIII группы
Реакции
обнаружения ионов железа Fe2+
Действие
группового реагента (NH4)2S. Сульфид аммония оса дает из
растворов солей Fe2+ черный осадок сульфида железа (II):
FeSO4 + (NH4)2S = FeS + (NH4)2SO4,
Fe2+ + S2- = FeS.
Действие
гексацианоферрата (III) калия K3[Fe(CN)6]. Гексацианоферрат(Ш) калия
окисляет Fe2+ в Fe3+:
Fe2+ + [Fe(CN)6]3- = Fe3+ +
[Fe(CN)6]
Образовавшиеся
ионы Fe3+ образуют с анионами гексацианноферрата(II) новый
комплексный анион:
Fe3+ + К+ + [Fe(CN)6]4- = KFe3+[Fe2+(CN)6].
Соединение
KFe3+[Fe2+(CN)6] носит название турнбулевой
cини.
Действие
гидроксидов щелочных металлов. Растворы гидроксидов щелочных металлов (NaOH,
КОН) осаждают из растворов ее лей Fe2+ гидроксид железа (II) Fe(OH)2,
который в обычных условиях на воздухе имеет грязно-зеленоватый цвет в
результате частичного окисления до Fе(ОН)3:
FeCl2 + 2NaOH = Fe(OH)2 + 2NaCl,
4Fe(OH)2
+ О2 + 2H2O == 4Fе(ОН)3.
Реакции
обнаружения ионов железа Fe3+
Действие
группового реагента (NH4)2S. Сульфид аммония дае солями
Fe3+ черный осадок сульфида железа (II) FeS:
2FеСl3 + 3(NH4)2S
= 2FeS + 6NH4C1 + S,
2Fe3+ + 3S2- = 2FeS + S.
Действие
гексацианоферрата (II) калия K4[Fe(CN)6]. Гексацианоферрат (II)
калия K4[Fe(CN)6] образует с растворами солей Fe3+ (имеет
желтую окраску) темно-синий осадок гексацианоферрата (II) железа (III)
(берлинскую лазурь), который, по данным рентгеноструктурного анализа, идентичен
турнбулевой сини:
FеС13
+ К4[Fе(СN)6] = KFe[Fe(CN)6] + ЗКС1.
Действие
гидроксидов щелочных металлов. Растворы гидроксидов щелочных металлов (NaOH,
КОН) образуют с растворами солей Fe3+ красно-бурый осадок гидроксида
железа (III) Fе(ОН)3, практически не обладающий амфотерными
свойствами:
FеС13
+ 3NaOH = Fе(ОН)3 + 3NaCl.
Реакции
обнаружения ионов кобальта Со2+
Действие
группового реагента (NH4)2S. Сульфид аммония дает с
солями Со2+ черный осадок сульфида кобальта CoS:
CoCl2 + (NH4)2S = CoS + 2NH4C1,
Co2+ + S2- = CoS.
Действие
гидроксидов щелочных металлов. Растворы щелочей (NaOH, КОН) образуют с
растворами солей Со2+ (имеют розовую окраску) синий осадок основной
соли гидроксохлорида кобальта CoOHCl, который в избытке щелочи переходит в
осадок гидроксида кобальта (II) розового цвета:
CoCl2 + NaOH = СоОНСl
+ NaCl,
CoOHCl
+ NaOH = Со(ОН)2 + NaCl.
Реакции
обнаружения ионов никеля Ni2+
Действие
группового реагента (NH4)2S. Сульфид аммония дает солями
Ni2+ черный осадок сульфида никеля NiS:
Ni(NO3)2 + (NH4)2S ==
NiS + 2NH4NO3,
Ni2+ + S2- = NiS.
Действие
гидроксидов щелочных металлов. Растворы гидроксидов щелочных металлов (NaOH,
КОН) образуют с растворами солей Ni2+ (имеют зеленую окраску)
зеленый осадок гидроксида никеля (II) Ni(OH)2, растворимый в избытке
раствора аммиака с об разованием соли комплексного катиона — гексаамминникеля
(II) синего цвета:
Ni(NO3)2 + 2NaOH = Ni(OH)2 + 2NаNО3,
Ni(NO3)2 + 6NH4OH = [Ni(NН3)6](NО3)2 + 6Н2O.
Список литературы
Для
подготовки данной работы были использованы материалы с сайта http://chemistry.narod.ru/